2024-2025學年新教材高中物理第4章運動和力的關(guān)系5牛頓運動定律的應用課時作業(yè)含解析新人教版必修1

PAGE9-牛頓運動定律的應用1.一小物塊從傾角為α=30°的足夠長的斜面底端以初速度沿斜面對上運動(如圖所示)，已知物塊與斜面間的摩擦因數(shù)，g取，則物塊在運動時間t=1.5s時離斜面底端的距離為（）A.3.75m B.5m C.6.25m D.15m2.沿固定斜面下滑的物體受到與斜面平行向上的拉力F的作用,其下滑的速度-時間圖線如圖所示。已知物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為常數(shù),在0~5s,5~10s,10~15s內(nèi)F的大小分別為和,則()A. B. C. D.3.一物塊沿傾角為θ的固定斜面上滑,到達最大高度處后又返回斜面底端。已知物塊下滑的時間是上滑時間的2倍。則物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為()

A. B. C. D.4.如圖所示,水平面上有一小車,車內(nèi)有一輕彈簧左端固定,右端連接一小球,輕繩下端連接小球,上端固定。若小車以為重力加速度大小)的加速度水平向右做勻加速直線運動,彈簧恰好水平,輕繩與豎直方向的夾角為37°，取，以水平面為參考系,則剪斷輕繩的瞬冋,小球的加速度（）A.大小為,方向水平向右 B.大小為，方向斜向右下方C.大小為，方向斜向左下方 D.大小為，方向斜向左下方5.如圖,物塊a、b和c的質(zhì)量相同,a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧和相連,現(xiàn)對a施加豎直向上的拉力F,使整個系統(tǒng)豎直向上做勻加速運動,和相對于原長的伸長量分別記為和。若將對a施加的豎直向上的拉力改為F’,使整個系統(tǒng)豎直向上做勻減速運動,此時和相對于原長的伸長量分別記為和則()A. B. C. D.6.傳送帶可向上勻速運動,也可向上加速運動;貨箱M與傳送帶間保持相對靜止,受傳送帶的摩擦力為f。則()A.傳送帶加速運動時,f的方向可能平行傳送帶向下B.傳送帶勻速運動時,不同質(zhì)量的貨箱,f相等C.相同的貨箱,傳送帶勻速運動的速度越大,f越大D.相同的貨箱,傳送帶加速運動的加速度越大,f越大7.如圖，光滑水平面上，水平恒力F作用在木塊上，長木板和木塊間無相對滑動，長木板質(zhì)量為M，木塊質(zhì)量為m。它們共同加速度為a，木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ，則在運動過程中()A.木塊受到的摩擦力肯定是 B.木塊受到的合力為FC.長木板受到的摩擦力為 D.長木板受到的合力為8.如圖所示,一名消防隊員在模擬演習訓練中,沿著長為12m的直立在地面上的鋼管往下滑。已知這名消防隊員的質(zhì)量為60kg,他從鋼管頂端由靜止起先先勻加速再勻減速下滑,滑到地面時速度恰好為零。假如他加速時的加速度大小是減速時的2倍,下滑的總時間為3s,g取,那么該消防隊員()A.下滑過程中的最大速度為4m/s

B.加速與減速過程中所受摩擦力大小之比為1:7

C.加速與減速過程的位移之比為1:4

D.加速與減速過程的時間之比為2:19.如圖甲所示，光滑水平面上停放著一輛表面粗糙的平板車，質(zhì)量為M，與平板車上表面等高的平臺上有一質(zhì)量為m的滑塊以水平初速度向著平板車滑來，從滑塊剛滑上平板車起先計時，之后它們的速度隨時間變更的圖像如圖乙所示，是滑塊在車上運動的時間，以下說法中正確的是（）A.滑塊最終沒有滑離平板車B.滑塊與平板車的質(zhì)量相等C.滑塊與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)為D.平板車上表面的長度為10.如圖甲所示,兩長方體疊放在一起放在光滑的水平面上,B物體從靜止起先受到一個水平變力的作用,該力與時間的關(guān)系如圖乙所示,運動過程中始終保持相對靜止。則在時間內(nèi),下列說法正確的是()A.時刻,間的靜摩擦力為零 B.時刻,的速度最大C.時刻,的加速度最小 D.時刻,離動身點最遠,速度為零11.動車是怎樣爬坡的?西成高鐵從涼爽山隧道起先一路上坡,釆用25%的大坡度穿越秦嶺,長達45公里,坡道干脆落差1100米,為國內(nèi)之最。動車組由幾節(jié)自帶動力的車輛加幾節(jié)不帶動力的車輛組成,帶動力的車輛叫動車,不帶動力的車輛叫拖車。動車爬坡可以簡化為如圖所示,在沿斜面對上的恒力F作用下,兩物塊一起沿傾角為θ的斜面對上做勻加速直線運動,兩物塊間用與斜面平行的輕彈簧相連,已知兩物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)相同,則下列方法能保證兩物塊的距離不變的是()A.只增加斜面的粗糙程度 B.只增加物塊B的質(zhì)量C.只增大沿斜面對上的力F D.只增大斜面的傾角θ12.如圖所示，斜面傾角，斜面長，斜面底端放有質(zhì)量的物體，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)。現(xiàn)用水平力去推物體，使物體從靜止起先沿斜面對上運動，當物體沿斜面對上運動3m時將推力F撤去。（，，）試求：（1）撤去推力F前物體的加速度；（2）撤去推力F后物體的加速度；（3）物體能否沖到斜面頂端。

答案以及解析1.答案：B解析：由牛頓其次定律得沿斜面對上運動的加速度大小物塊運動到最高點的時間，由于，物塊到最高點速度為零即停止。所以物塊離斜面底端的距離為，故ACD錯誤B正確。2.答案：A解析：由圖像可知,0~5s內(nèi)加速度,方向沿斜面對下,依據(jù)牛頓其次定律有,;5~10s內(nèi)加速度,依據(jù)牛頓其次定律有,;10~15s內(nèi)加速度,負號表示方向沿斜面對上,依據(jù)牛頓第定律有,。故可得,選項A正確。3.答案：C解析：上滑過程,,下滑過程,,又:,,綜合可知,C項正確。4.答案：D解析：剪斷輕繩前，對小球進行受力分析，小球受到豎直向下的重力、輕繩的拉力T和水平方向的彈簧彈力N.依據(jù)牛頓其次定律有，解得,“-”表示彈簧彈力方向水平向左.彈力為拉力.則剪斷輕繩的瞬間.彈簧彈力仍舊為N，則小球受到的合外力大小。依據(jù)牛頓其次定律有，解得，方向斜向左下方，選項D正確。5.答案：A解析：由整體法可知,對三個物塊整體有,,由隔離法可知,物塊c滿意,物塊b滿意,解得,則,A正確,B錯誤;同理,減速時,依舊有,,,由于F和的詳細關(guān)系未知,所以C、D錯誤。6.答案：D解析：當傳送帶加速向上運動時,加速度沿傳送帶向上,依據(jù)牛頓其次定律分析可知貨箱所受合力沿傳送帶向上,,知摩擦力的方向向上,相同的貨箱,傳送帶加速運動的加速度越大,f越大,故A、C錯誤,D正確;當傳送帶勻速運動時,貨箱受到重力、傳送帶的支持力和靜摩擦力作用,其中重力沿傳送帶方向的分力與靜摩擦力平衡,摩擦力方向肯定沿斜面對上,,不同質(zhì)量的貨箱,f不相等,故B錯誤。7.答案：D解析：整體的加速度，隔離長木板，受力分析，長木板所受的合力為，且長木板所受的合力等于長木板所受的摩擦力。又長木板所受的摩擦力等于長木板對木塊的摩擦力，故選項A、C錯誤，D正確；木塊所受的合力，故選項B錯誤。8.答案：B解析：設(shè)消防隊員最大速度為v,則加速過程中的平均速度和減速過程中的平均速度都是,故全程的平均速度是.則,解得,故A錯誤.設(shè)消防隊員加速過程和減速過程的加速度大小分別為和.由題知,加速過程有,減速過程有.依據(jù)速度公式,有,,,.聯(lián)立解得,,,.故,故B正確.由速度公式得,,所以加速與減速過程的時間之比為,故D錯誤.由位移公式得,,加速與減速過程的位移之比為,故C錯誤。9.答案：BCD解析：由圖乙可知，滑塊運動到平板車最右端時，速度大于平板車的速度，所以滑塊將滑離平板車，故A錯誤；滑塊的加速度大小，小車的加速度大小，知滑塊與小車的加速度之比為1:1，依據(jù)牛頓其次定律，對滑塊有，對小車有，則滑塊與小車的質(zhì)量之比，故B正確?；瑝K的加速度，又，則，故C正確；滑塊的位移，小車的位移，則小車上表面的長度，故D正確。故選B、C、D。10.答案：ABD解析：以整體為探討對象,依據(jù)牛頓其次定律分析得知,時刻整體所受的合力為0,加速度為0,再以A為探討對象,分析可知,A受到的靜摩擦力為0,故A正確;整體在時間內(nèi),做加速運動,在時間內(nèi),向原方向做減速運動,則時刻,速度最大,故B正確;時刻,整體的合力最大,則的加速度最大,選項C錯誤;時間內(nèi),整體做單向直線運動,位移漸漸增大,則時刻,位移最大,離動身點最遠,依據(jù)對稱性知,時刻速度為0,故D正確。故選A、B、D。11.答案：AD解析：A和B兩物塊的距離不變,則彈簧彈力T不變,對整體,由牛頓其次定律可得:,所以勻加速直線運動的加速度;對物塊B,由牛頓其次定律可得:,所以彈簧彈力;所以,變更斜面粗糙程度和斜面傾角,彈簧彈力不變,兩物塊的距離不變;只增加物塊B的質(zhì)量,則增大,故彈簧彈力增大,兩物塊的距離增大;只增大拉力F,彈簧彈力增大,兩物塊距離增大。故A、D正確,B、C錯